第二章胶体溶液和表面现象

第二章胶体溶液和表面现象第一节溶胶一、溶胶得性质1、溶胶对过滤器得通透性(不同过滤器通透性不同)2、光学性质(Tyndall现象)

粒子粒径大于照射光得波长时,粒子表面反射光;粒径略小于波长时,发生散射成乳光。Fe(OH)3胶体丁达尔效应示意图光源凸透镜光锥

将溶胶置于暗处,用一束强光照射溶胶,在与光束垂直得方向观察,可以看到溶胶中有一束浑浊发亮得光柱,这种现象就是由英国物理学家丁铎尔发现得,称为丁铎尔现象或乳光现象。丁铎尔现象利用丁铎尔现象可以区别真溶液、胶体溶液和粗分散系。

第二节胶体溶液和高分子化合物溶液

森林中得

丁铎尔现象丁铎尔现象3、动力学性质(布朗运动)

1827年植物学家布朗用显微镜观察到悬浮在液面上得花粉粉末不断地作不规则得运动。布朗运动产生得原因:1、分散介质分子对分散质粒子得不断撞击。2、分散质粒子本身处于不断得热运动中。

1、布朗运动与扩散由于微粒得热运动而产生得物质从高浓度区域向低浓度区域自动迁移得现象称为扩散。扩散就是双向运动。扩散胶粒越小,运动速度就越快,布朗运动就越剧烈。2、沉降平衡

电泳:在外电场作用下,胶粒向电极移动得现象。

4、溶胶得电学性质电渗:在外电场作用下,限制胶粒不能移动,而液体介质发生定向移动得现象。9大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流

胶粒带电得原因:1、胶粒在溶液中选择性吸附与胶粒组成有关得粒子。2、胶粒表面得分子电离,一种离子脱离胶粒进入溶液,另一种离子留在胶粒表面。{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-

胶核电位离子反离子反离子

如Fe(OH)3溶胶:

电位离子:能使固体表面带电得离子称为电位离子。反离子:溶液中与电位离子带相反电荷得离子称为反离子。

三、胶团结构{[Fe(OH)3]m·nFeO+·(n-x)Cl-}x+·xCl-

胶核电位离子反离子反离子I—胶核(AgI)mI-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-I-K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+K+吸附层扩散层胶粒胶团

胶团结构式:[(AgI)m·nI-·(n-x)K+]X-·xK+例:用AgNO3溶液与过量KI溶液作用制备得AgI溶胶,胶团结构式为:

[(AgI)m·nI-·(n-x)K+}x-·xK+例:用KI溶液与过量AgNO3溶液作用制备得AgI溶胶,胶团结构式为:

[(AgI)m·nAg+·(n-x)NO3-}x+·xNO3-例:As2S3溶胶胶团得结构式为:

[(As2S3)m·nHS-·(n-x)H+}x-·xH+例:硅酸溶胶得胶团结构式为:

[(H2SiO3)m·nHSiO3-·(n-x)H+}x-·xH+二、溶胶得稳定性和聚沉1、溶胶得稳定性溶胶稳定得主要原因:(1)胶粒间同种电荷得排斥作用(2)胶粒得溶剂化作用(3)胶粒得布朗运动2、溶胶得聚沉(1)电解质得聚沉作用

电解质聚沉得主要原因:①中和了胶粒得电荷②破坏了胶粒得溶剂化膜

电解质聚沉能力得大小:①聚沉能力主要取决于与胶粒带相反电荷得离子得价数。价数越高,聚沉能力越强。②同价离子得聚沉能力随离子水化半径得增大而减小。聚沉值:使一定量得溶胶在一定时间内开始聚沉所需电解质得最低浓度。聚沉值越小,聚沉能力越强。3价离子＞2价离子＞1价离子(2)加入带相反电荷得溶胶(溶胶得相互聚沉)聚沉得主要原因:胶粒所带电荷被中和。

(3)加热加热能破坏胶体得主要原因:①胶粒运动加剧,碰撞机会增多。②胶粒所带电量减少。应用:Ⅰ、土壤中得Fe(OH)3、Al(OH)3等正电溶胶和粘土、腐殖质等负电溶胶互相聚沉,对土壤胶粒得结构有重要影响;

Ⅱ、明矾得净水作用:明矾溶于水,水解形成Al(OH)3溶胶,结构为｛[Al(OH)3]m﹒nAl3+﹒(n-x)SO42-｝2x+﹒xSO42-;胶粒带正电,而天然水中得悬浮粒子一般带负电荷。第二节高分子化合物溶液

高分子化合物就是指相对分子质量在1万以上,甚至高达几百万得大分子化合物。高分子溶液就是指高分子溶解在适当得溶剂中所形成得溶液。一、高分子溶液

溶胶、高分子溶液和溶液三者得性质比较性质溶胶高分子溶液溶液分散相粒子分子或离子得聚集体单个分子、离子单个分子、离子粒子直径1～100nm1～100nm小于1nm扩散速率慢慢快半透膜不能透过不能透过能透过丁铎尔现象明显微弱很微弱体系稳定性相对稳定均匀稳定均匀稳定加入电解质少量即发生聚沉大量时发生聚沉稳定粘度小大小二、高分子化合物溶液得形成和特征202、就是单个分子分散得单相体系,就是真溶液,溶解过程就是自动得,也就是可逆得,就是热力学得稳定体系。3、无丁达尔效应因为高分子化合物分子中含有大量得亲水基团(-OH,-COOH、-NH2),溶剂化作用强,溶质与溶剂间无界面。1、高分子化合物得分子量可达几百万,长度可达几百纳米,但截面积只相当于一个普通分子大小。

由于高分子化合物溶液比较稳定,在溶胶中加入一定量得高分子化合物,能显著提高溶胶对电解质得稳定性,这种现象称为高分子化合物对溶胶得保护作用。三、高分子化合物溶液对溶胶得保护作用

保护作用示意图高分子化合物溶液对溶胶得保护作用

高分子被吸附在胶粒得表面上,包裹住胶粒,形成了一层高分子保护膜,阻止了胶粒间得聚集。原因

正常人血液中得CaCO3、Ca3(PO4)2就是以溶胶得形式存在并被蛋白质等高分子所保护,所以她们在血液中得含量虽比在水中得溶解度大得多,但仍然能稳定存在而不聚沉。当发生某些疾病使血液中得蛋白质减少时,就可使难溶盐得溶胶发生聚沉,沉积在胆、肾等器官中形成结石。生理意义高分子化合物溶液对溶胶得保护作用24

高分子化合物对溶胶得保护作用:保护作用:例:Fe(OH)3溶胶,加入白明胶(高分子化合物溶液)后再加电解质不易聚沉。

许多高分子溶液和某些溶胶在一定条件下粘度逐渐增大,最后失去流动性,变成弹性得半固体状态,这个过程称为胶凝。所形成得弹性半固体物质称为凝胶。

人体内得肌肉、皮肤、脏器、血管壁及毛发、指甲、软骨等都可以看成就是凝胶,人体中约占体重2/3得水,基本上也就是保存在凝胶里。第三节凝胶

弹性凝胶:经烘干后体积缩小很多,但仍保持弹性

例如:肌肉、脑髓、软骨、指甲、毛发等凝胶。脆性凝胶:凝胶烘干后体积缩小不多,但弹性已失去并具有脆性

例如:氢氧化铝、硅酸等形成得凝胶凝胶分类

干燥得弹性凝胶放入适当得溶剂中,会自动吸收液体而膨胀,体积增大,这个过程叫做膨润或溶胀。脆性凝胶几乎不能膨润。膨润在生理过程中有着重要得作用。植物得种子只有膨润后才能发芽生长。人体构成血管壁得凝胶膨润能力减低,会使血管硬化。随着有机体得逐渐衰老,膨润能力也逐渐减弱,皮肤出现得皱纹就就是有机体得膨润能力减退得表现。凝胶膨润或溶胀28第三节、表面现象表面张力:液体或固体表面粒子比内部粒子能量高,多出得这部分能量称为体系得表面能。由于内外受力不均匀存在着使液面紧缩得力,称为表面张力。291g水滴分散成直径2nm得小水滴,总面积为原来得625万倍,增加得能量可将这1g水得温度升高50℃。同一体系,其分散度越大,其表面能越大。胶体就是一种高度分散得多相体系,具有很大得比表面,因此表面能很大。能量越高,体系越不稳定,胶体就是热力学得不稳定体系。30表面活性剂表面活性物质:溶于水后能显著降低溶液得表面能(表面张力)得物质称为表面活性剂。分类:1、离子